Sustentabilidad
y
ahorro de energía
Aplicado a la ciudad y la vivienda
Instituto de Investigaciones y Políticas el Ambiente Construido – iipac
INENCO-CONICET
Facultad de Arquitectura y Urbanismo - FAU
Universidad Nacional de La Plata - UNLP
Conceptos básicos
1
ENFOQUE SUSTENTABLE
Resumen: “..."... el desarrollo sostenible requiere la satisfacción de las
necesidades básicas de todos y extiende a todos la oportunidad de
satisfacer sus aspiraciones a una vida mejor, pero los niveles de vida
que trascienden el mínimo básico son sostenibles si los niveles de
consumo tienen en cuenta en todas partes la sostenibilidad a largo
plazo (...) como exigencia mínima, el desarrollo duradero no debe
poner en peligro los sistemas naturales que sostienen la vida en la
Tierra: la atmósfera, las aguas, los suelos, los seres vivientes...”
Comisión mundial del medio Ambiente y Desarrollo de las naciones
Unidas (CMMAD, 1987). Informe Brundland.
Resumen:
“el desarrollo sostenible, como el que satisface las necesidades del
presente sin limitar el potencial para satisfacer las necesidades de las
futuras generaciones”
Sustentabilidad ecológica
(Economía de los recursos naturales, explotación de un ecosistema)
“La capacidad para mantener constante con el tiempo la utilidad de sus
componentes y los procesos de funcionamiento, teniendo en cuenta sus
características (capacidad de carga, resilencia, persistencia, tasa de uso
de los recursos)”
Nicoli Gligo
Sustentabilidad ambiental
(Incorpora los factores socioeconómicos y el desarrollo humano)
“El desarrollo sustentable debe movilizar los recursos para la
satisfacción de las necesidades esenciales de la población como forma
de elevar la calidad de vida de esa generación y de las futuras, a través
de la máxima utilización de los recursos naturales a largo plazo con
tecnologías adecuadas para esos fines y con la activa participación de la
población en las decisiones fundamentales del desarrollo”
H. Sejenivich
En la Conferencia Mundial sobre medio
ambiente y desarrollo (Río ´92), se aprobó la
Agenda XXI busca incorporar el desarrollo
sustentable a escala mundial (Primera acción política).
De la IV sesiones tratadas, la II estaba
orientada a la Conservación y gestión de los
recursos naturales ; Y en el capítulo 9:
“Protección de la atmósfera”, plantea en una
de sus áreas el desarrollo sostenible,
eficiencia y consumo de la energía como un
tema prioritario.
La conjunción en juego tiene que ver con el equilibrio de las
siguientes dimensiones:
Dimensiones de la Sustentabilidad: Desarrollo Sustentable Globall depende de las dimensiones : 1.Ecológica-Ambiental, 2.
Económica; 3. Tecnológica; 4. Política; 5. Etica; 6. Institucional; 7. Humana; 8. Social
Jimenez Herrero, 1997
Que desagregadas son:
En el marco de las dimensiones mencionadas,
la energía representa uno de los insumos
estructurales de nuestro desarrollo. Esto llevó
en los inicios de los 70 a pensar en
URE
Uso Racional de la Energía (Equivalente a “Ahorro” de Energía)
UEE
Uso Eficiente de la Energía (Equivalente a “Ahorro” de Energía, sin pérdida de “Calidad”)
Uso Racional de la Energía (URE):
El uso racional de la energía significa el cuidado y el ahorro
en el uso de los servicios energéticos tanto del gas como de
la electricidad.
El resultado del uso racional del gas se traduce en una
importante disminución del monto de la factura y es también
una medida de seguridad, un aporte a la solución de los
problemas coyunturales de abastecimiento y una importante
contribución al cuidado del medio ambiente y de los
recursos no renovables.
Uso Eficiente de la Energía (UEE) y los servicios:
Se debe considerar la calidad al igual que la cantidad de
energía usada para lograr un objetivo dado,
sin pérdida de eficiencia.
Consumo de energía en el mundo
Consumo de energía según fuente – IPCC. Panel Internacional de Cambio Climático.
Consumo mundial de energía por tipo
Petróleo
Concentración mundial de Dióxido de Crabono (CO2) IPPC - 2007
Concentración mundial de Metano y Oxidos Nitrosos IPPC - 2007
Correlación entre Temperatura y CO2 IPCC Efectos sobre Aire, Mar y Hielo
Algunas consecuencias
Consumo Residencial en distintas partes del mundo
Brasil
Argentina
En la Argentina la distribución del consumo por
sector es:
Consumo de Gas Natural para Calefacción a nivel territorial
(IIPAC-FAU-UNLP)
Regionalización del Consumo de Gas Natural
Prov. de Buenos Aires y Gran Buenos Aires. (IIPAC-FAU)
GBA y La Plata
Bahía Blanca
M.del Plata
Capital Federal
Fuente propia
Demanda de energía anual
Consumo Residencial: Puntos críticos de demanda
Efectos colaterales
El diseño como alternativa
2
DISEÑO SOLAR
DISEÑO BIOCLIMATICO
DISEÑO BIO-AMBIENTAL
DISEÑO ECOLOGICO
DISEÑO AMBIENTALMENTE CONSCIENTE
DISEÑO SUSTENTABLE
Diseño sustentable
D.sust = CV + CAm + SaH + SaE + EE + Co
Donde:
Dsust = Diseño sustentable
CV = Calidad de Vida
Cam = Calidad Ambiental
SaH = Salud humana
SaE = Salud del edificio
EE = Eficiencia Energética
Co = Costo
C + P
Conservación + Sistemas Pasivos
C = Equivalente a impedir la transferencia de calor
desde el interior al exterior o viceversa
+
P = Con los cuales captar y acumular el calor proveniente
de la energía solar.
Se los llama pasivos ya que no se utilizan otros
dispositivos electromecánicos
Estacionalidad
Características
Climáticas
Parámetros
Región
Lugar
Sitio
Orientación
Diseño + Tecnología
Análisis del lugar y sus recursos
Energía Consumida en la vida útil de un edificio. Incorporada: energía utilizada en la fabricación y transporte de la
materia prima; Gris: la utilizada en la distribución y transporte de los materiales; Inducida: la utilizada para la construcción; Operativa: la utilizada en el
uso cotidiano; Demolición y Reciclaje: la utilizada para su eliminación y/o reutilización.
Fuente: David Lloyd Jones
DEMOLICION
RECICLAJE
ENERGIA
OPERATIVA
ENERGIA
INDUCIDA
ENERGIA GRIS
ENERGIA
INCORPORADA
Consumo
de
Energía
(MW/m2)
10 20 30 40 50 60
Tiempo en Años
A Menor pendiente
Mayor rendimiento
energético
Niveles de mejoras
La gestión como instrumento de
desarrollado
3
IVBA Instituto de la Vivienda
prov. de Buenos Aires
MOP Ministerio
Obras
Públicas
Actores: Gestión de Gobierno
IVBA Instituto de la Vivienda
prov. de Buenos Aires
MT Municipio de Tapalqué
prov. de Buenos Aires
MOP Ministerio
Obras
Públicas
Actores: Gestión de Gobierno
IVBA Instituto de la Vivienda
prov. de Buenos Aires
MT Municipio de Tapalqué
prov. de Buenos Aires
IIPAC
FAU – UNLP
MOP Ministerio
Obras
Públicas
Actores: Gestión de Gobierno
Actores: Ciencia y Tecnología
IVBA Instituto de la Vivienda
prov. de Buenos Aires
MT Municipio de Tapalqué
prov. de Buenos Aires
IIPAC
FAU – UNLP
MOP Ministerio
Obras
Públicas
INTI Instituto
Nac. Tec.
Industrial
Actores: Gestión de Gobierno
Actores: Ciencia y Tecnología
IVBA Instituto de la Vivienda
prov. de Buenos Aires
MT Municipio de Tapalqué
prov. de Buenos Aires
IIPAC
FAU – UNLP
MOP Ministerio
Obras
Públicas
UNSa Universidad Nac. Salta
INTI Instituto
Nac. Tec.
Industrial
Actores: Gestión de Gobierno
Actores: Ciencia y Tecnología
IVBA Instituto de la Vivienda
prov. de Buenos Aires
MT Municipio de Tapalqué
prov. de Buenos Aires
IIPAC
FAU – UNLP
MOP Ministerio
Obras
Públicas
UNSa Universidad Nac. Salta
INTI Instituto
Nac. Tec.
Industrial
■ Coordinación
Territorial
■ Coordinación
de Proyecto
■ Coordinación
de Actores
■ Documentación
gráfica - Pliego
■ Asignación
de fondos
■ Inspección
■ Certificación obra
Actores: Gestión de Gobierno
Actores: Ciencia y Tecnología
IVBA Instituto de la Vivienda
prov. de Buenos Aires
MT Municipio de Tapalqué
prov. de Buenos Aires
IIPAC
FAU – UNLP
MOP Ministerio
Obras
Públicas
UNSa Universidad Nac. Salta
INTI Instituto
Nac. Tec.
Industrial
Obras públicas
■ Acción Social
■ Areas:
Huerta orgánica
Gestión Residuos
Forestación, Efluentes
■ Asignación terrenos
■ Administración de
Proyecto
■ Construcción
■ Coordinación
Territorial
■ Coordinación
de Proyecto
■ Coordinación
de Actores
■ Documentación
gráfica. Pliego
■ Asignación
de fondos
■ Inspección
■ Certificación obra
Actores: Gestión de Gobierno
Actores: Ciencia y Tecnología
IVBA Instituto de la Vivienda
prov. de Buenos Aires
MT Municipio de Tapalqué
prov. de Buenos Aires
IIPAC
FAU – UNLP
MOP Ministerio
Obras
Públicas
UNSa Universidad Nac. Salta
INTI Instituto
Nac. Tec.
Industrial
Obras públicas
■ Acción Social
■ Areas:
Huerta orgánica
Gestión Residuos
Forestación, Efluentes
■ Asignación terrenos
■ Administración de
Proyecto
■ Construcción
■ Proyecto Gral.
de Prototipos
■ Desarrollo
Tecnológico
■ Dimensionamiento
y simulación
■ Auditoría
Post-ocupacional
■ Capacitación
■ Coordinación
Territorial
■ Coordinación
de Proyecto
■ Coordinación
de Actores
■ Documentación
gráfica. Pliego
■ Asignación
de fondos
■ Inspección
■ Certificación obra
Actores: Gestión de Gobierno
Actores: Ciencia y Tecnología
IVBA Instituto de la Vivienda
prov. de Buenos Aires
MT Municipio de Tapalqué
prov. de Buenos Aires
IIPAC
FAU – UNLP
MOP Ministerio
Obras
Públicas
UNSa Universidad Nac. Salta
INTI Instituto
Nac. Tec.
Industrial
Obras públicas
■ Acción Social
■ Areas:
Huerta orgánica
Gestión Residuos
Forestación, Efluentes
■ Asignación terrenos
■ Administración de
Proyecto
■ Construcción
■ Certificación
de Proyecto
■ Certificación
de materiales
constructivos
■ Coordinación
Territorial
■ Coordinación
de Proyecto
■ Coordinación
de Actores
■ Documentación
gráfica. Pliego
■ Asignación
de fondos
■ Inspección
■ Certificación obra
■ Proyecto Gral.
de Prototipos
■ Desarrollo
Tecnológico
■ Dimensionamiento
y simulación
■ Auditoría
Post-ocupacional
■ Capacitación
Actores: Gestión de Gobierno
Actores: Ciencia y Tecnología
IVBA Instituto de la Vivienda
prov. de Buenos Aires
MT Municipio de Tapalqué
prov. de Buenos Aires
IIPAC
FAU – UNLP
MOP Ministerio
Obras
Públicas
UNSa Universidad Nac. Salta
INTI Instituto
Nac. Tec.
Industrial
Obras públicas
■ Acción Social
■ Areas:
Huerta orgánica
Gestión Residuos
Forestación, Efluentes
■ Asignación terrenos
■ Administración de
Proyecto
■ Construcción
■ Certificación
de Proyecto
■ Certificación
de materiales
constructivos
■ Coordinación
Territorial
■ Coordinación
de Proyecto
■ Coordinación
de Actores
■ Documentación
gráfica. Pliego
■ Asignación
de fondos
■ Inspección
■ Certificación obra
■ Proyecto Gral.
de Prototipos
■ Desarrollo
Tecnológico
■ Dimensionamiento
y simulación
■ Auditoría
Post-ocupacional
■ Capacitación
Actores: Gestión de Gobierno
Actores: Ciencia y Tecnología
Capacitación
La vivienda de interés social
como objeto de estudio
4
“… entendemos que vivienda de interés social interpreta y
lleva implícito el sentido de solidaridad, dentro del cual se
desea que se cumplan los principios de equidad y
oportunidad para todos, visto como atributo natural de la
vida en sociedad y no como una dádiva que rebaja la
dignidad de los afectados.”
(Sepúlveda Mellado, O.; Carrasco Pérez, G., 1991)
Antecedentes de vivienda social con estas características:
Proyecto CESAD. Conjunto de viviendas de interés social
Financiado por el Instituto de la Vivienda de la Pcia. de Buenos Aires.
Desarrollado por el
IAS - FABA - 1979
Ejemplo de vivienda social con C+P de los ´70
Prototipo Solar de La Plata IAS - FABA - 1979
Prototipo Solar de La Plata IAS - FABA - 1979
Prototipo Solar de La Plata IAS - FABA - 1979
Prototipo Solar de La Plata IAS - FABA - 1979
Módulo sanitario solar de bajo costo Educación no formal
Módulo Sanitario Comunitarios. Municipio de Ensenada FAU UNLP - 2005
Medición estática- Período 27 de Julio al 10 de agosto
0
10
20
30
40
50
60
70
27/07/2007 29/07/2007 31/07/2007 02/08/2007 04/08/2007 06/08/2007 08/08/2007 10/08/2007 12/08/2007
Tiempo
Te
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era
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°C
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500
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800
Rad
iació
n s
/ p
lan
o
ho
rizo
nta
l (w
/m2)
T ambiente inf- PVC Inf polietileno Sup. PVC sup. Tanque polietileno Radiacion
Situación 1 Situación 3Situación 2
Nivel térmico aceptable
El proyecto
Viviendas de interés social
bioclimáticas
Municipio de Tapalqué
4
Una Vivienda Tres Viviendas
El Lugar
El Lugar
Marzo – Septiembre : 8:00 hs
Marzo – Septiembre : 8:00 hs
Marzo – Septiembre : 8:00 hs
Pautas de Diseño
1. Aislación de la envolvente
(Muros + Piso + Techo)
2. Ganancia Directa de sol por ventanas
3. Iluminación natural
4. Calefacción por muro “MAC”
(Hormigón y hormigón + agua)
4. Invernadero + secador de ropa
5. Control de la radiación solar
6. Ventilación cruzada
Sistemas alternativos
5. Colector solar para calentamiento de agua
6. Sistema fotovoltaico para iluminación eléctrica
7. Arbolado del terreno
8. Espacio para producción : huerta orgánica
9. Gestión de residuos domiciliarios
Aislación térmica
de la envolvente
Zona Bioambiental IIIb, según Norma IRAM 11603/96.
(*) Construcción propia en función de la media entre A y B.
Tabla 9: Tabla síntesis de transmitancia térmica (K) por componente y espesores de aislación térmica para cada situación. Poliestireno expandido, densidad 20kg/m3
Según Norma IRAM 11601/02
(*) Construcción propia en función de la media entre A y B.
Los valores de espesor de aislación recomendada son:
Muro perimetral: 3cm; Cubierta de chapa: 10cm; Cubierta de losa: 3cm
Transmitancia K de Muros
Zona Bioambiental IIIb, según Norma IRAM 11603/96.
(*) Construcción propia en función de la media entre A y B.
Tabla 9: Tabla síntesis de transmitancia térmica (K) por componente y espesores de aislación térmica para cada situación. Poliestireno expandido, densidad 20kg/m3
Según Norma IRAM 11601/02
(*) Construcción propia en función de la media entre A y B.
Los valores de espesor de aislación recomendada son:
Muro perimetral: 3cm; Cubierta de chapa: 10cm; Cubierta de losa: 3cm
Condensación de muros y techos
Ganancia directa + Iluminación natural
Ventilación cruzada
Control de la radiación solar
Invernadero – Secadero de ropa
Invernadero – Secadero de ropa
Muro “MAC”
Muro “MAC”
Calentamiento de agua solar
Calentamiento de agua solar
Forestación + Huerta
Esquema de Planta
Esquema de Vista Norte
Esquema de Corte general
Detalle de Muro Norte
Detalle de Muro MAC (Hormigón + Agua)
Detalle de Muro MAC (Hormigón + Agua)
Planta y localización de los Muros MAC
Detalle de vista Norte (Muros MAC + Ventanas)
Localización de Muros MAC
Muros MAC + Ganancia Directa + Invernadero
Temperatura mínima exterior= 0°C
Temperatura máxima interior= 23°C
∆ T= 11°C
Temperatura mínima interior= 12°C
Simulación de Muro Trombre pesado (hormigón + agua)
Simulación térmica Prototipo bioclimático Tapalque
0
5
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tiempo
Tiempo
Tem
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(ºC
)
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Rad
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ón (
W/m
2)
Dormitorio exterior Dormitorio interior Estar Exterior Radiación horizontal
8°C
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Tem
pera
tura
(ºC
)
Tiempo (hr)
Temperaturas en el interior de un local de 9 m2 con el aporte de un muro Trombe de 30 cm
de espesor
T ambiente T int mod LC-2 T int mod Ho
Temperatura mínima exterior= 0°C
Temperatura máxima interior= 23°C
Temperatura Confort: 18 a 24,5°C
∆ T= 12°C
∆ T= 11°C
Temperatura mínima interior= 12°C
Simulación de Muro Trombre pesado (hormigón)
Simulación térmica de los MAC (Hormigón + Agua)
Detalle de los MAC (Hormigón + Agua)
Proceso de construcción y montaje de los MAC
0
100
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3:3
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5:1
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16
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:…1
6:5
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17
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:…1
8:3
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19
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:…2
0:1
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:…2
1:5
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22
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3:3
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00
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1:1
0:…
02
:00
:…0
2:5
0:…
03
:40
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4:3
0:…
05
:20
:…
Ra
dia
ció
n p
lan
o 9
0°-
W/m
2
Te
mp
era
tura
s °C
5. COMPARACIÓN: Muro MAC mixto y simple- dia tipo 1 (HR mayor a 70%)-temperaturas superficiales SIN FERRITE
T° AMBIENTE
(1) H°- N
(1) H°+ H2O-N
T° int caja-H°+H2O
T° int caja H°
radiacion
Montaje y Medición térmica de los MAC (Hormigón y Hormigón + Agua)
Armado de los MAC
Frente Norte – Dos dormitorios
Frente Norte
Frente Norte
Frente Sur
Frente Norte –Dos dormitorios
Frente Norte – Tres Dormitorios
Instituto de Investigaciones y Políticas del Ambiente Construido. (iipac)-INENCO-CONICET
www.energiayambiente.com.ar
Laboratorio de Modelos y Diseño Ambiental (LAMBDA)
www.fau-lambda.blogspot.com
Muchas gracias
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